Penny Chisholm: The tiny creature that secretly powers the planet
פני צ'יסהולם: היצור הזעיר שבשקט מספק אנרגיה לכדור הארץ
Penny Chisholm studies an extremely tiny microorganism that plays an enormous role in ocean ecosystems. Discovered only three decades ago, it has defined her career and inspired her to think differently about life on Earth. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
to a tiny microorganism
מיקרואורגניזם זעיר
that made it possible for us to evolve,
שאיפשרו לנו להתפתח,
our dependency on fossil fuel.
להקטנת התלות שלנו בדלק מאובנים.
three billion billion billion
של מיליארד
until 35 years ago.
עד לפני 35 שנה.
might have looked something like this.
כאשר כדור הארץ נראה כנראה כך.
into the one we enjoy today,
לכדור הארץ ממנו אנו נהנים היום,
of Prochlorococcus evolved
של הפרוכלורוקוקוס
באנרגיית השמש
of oxygen and hydrogen.
למרכיביה, חמצן ומימן.
out of the atmosphere
מחוץ לאטמוספירה
and proteins and amino acids,
סוכרים, חלבונים וחומצות אמינו,
that larger organisms could evolve.
כדי לאפשר לאורגניזמים גדולים להתפתח.
photosynthesizers died
in their carbon bonds.
בשרשרות הפחמן שלהם.
in the form of coal and oil.
בצורה של פחם ונפט.
from those ancient microbes,
all of life on earth.
על פני כדור הארץ.
using the solar energy
הודות לאנרגיית השמש
out of sunlight and carbon dioxide.
מאור שמש ופחמן דו-חמצני.
with the plants on land:
הצמחים שעל פני האדמה:
the pastures, the crops.
with billions of tons of animals.
במיליארדי טונות של בעלי חיים.
called phytoplankton
שנקראים פיטופלנקטון
200 meters of the ocean,
העליונים של האוקיינוס,
open ocean ecosystem.
של הים הפתוח.
live among them and eat them,
חיים ביניהם ואוכלים אותם,
to feed on them at night,
כדי להיזון מהם בלילה,
and wait for them to die and settle down
ומחכים שהם ימותו ויישקעו
one percent of all the plants on land,
מכל הצומח שביבשה,
as much as all of the plants on land,
באותה כמות כמו כל הצומח היבשתי,
50 billion tons of carbon
into their bodies
של האוקיינוסים.
כמו כל הצמחים שביבשה?
and all that to maintain.
and grow and divide.
לגדול ולהתחלק, לגדול ולהתחלק.
little photosynthesis machines.
of different species of phytoplankton,
of a human hair.
some of the more beautiful ones,
חלק מהמינים היפים יותר,
species of phytoplankton.
של הפיטופלנקטון.
of schmutz on a microscope slide.
על לוחית של מיקרוסקופ.
to you in a minute.
how they were discovered.
in my lab called flow cytometry
שנקראת אנליזת תאים בזרימה
for studying cells like cancer cells,
כדי לחקור תאים כגון תאי סרטן,
for this off-label purpose
למטרה שלא נועדה לה
and it was beautifully suited to do that.
והיא התאימה מצויין למטרה זאת.
in this tiny little capillary tube,
לתוך קפילרה קטנה זו,
אחד על ידי לייזר,
according to their size
בהתאם לגודל שלהם
to whatever pigments they might have,
לאותם פיגמנטים שעשויים להיות בהם,
or whether you stain them.
when you shine blue light on it.
כאשר אתם מאירים אותו באור כחול.
for several years
ones that I showed you,
well wouldn't it be really cool
כמה אדיר זה יכול היה להיות
like this out on a ship
כזה החוצה על ספינה
of phytoplankton would look like.
הפיטופלנקטון הזה.
in flow cytometry,
באנליזת תאים בזרימה,
from the company
they would take it back.
הם ייקחו אותו בחזרה.
that I was working with at the time,
to take this thing apart,
and take it off to sea.
ולקחת אותו לים.
because we thought the ship's vibrations
כי חשבנו שרעידות הספינה
of the focusing of the laser,
ברחבי האוקיינוס.
distributions across the ocean.
one cell at a time in real time
עליהם ברמת התא הבודד בזמן אמת
that was very exciting.
זה היה מאד מלהיב.
some faint signals
really behaving like noise.
באמת התנהגו כמו רעש.
the width of a human hair
של שערה אנושית,
on that same sample,
על אותה דגימה בדיוק,
photosynthetic cell on the planet.
ביותר והנפוצים ביותר על פני כדור הארץ.
to give them the name Prochlorococcus,
כדי לתת להם את השם פרוכלורוקוקוס,
by these little cells
to study them and nothing else,
לחקור תאים אלה ואותם בלבד,
has really paid off.
including bringing me here.
כולל להביא אותי לפה.
we and others, many others,
אנחנו ואחרים, הרבה אחרים,
across the oceans
ברחבי האוקיינוסים
over wide, wide ranges
in what are called the open ocean gyres.
מערבולות הזרמים של הים הפתוח.
as the deserts of the oceans,
מדבריות האוקיינוס,
Prochlorococcus cells per liter.
לליטר מים.
like we do in our cultures,
כמו שאנו עושים בתרביות שלנו,
green chlorophyl.
הכלורופיל הירוק היפה שלהם.
has a billion Prochlorococcus in it,
מיליארד תאי פרוכלורוקוקוס,
of them on the planet.
מהם על כדור הארץ.
more than the human population
מאוכלוסיית בני האדם
as much as all of the crops on land.
השווה לכל הצמחיה על היבשה.
in the global ocean.
באוקיינוסים של העולם.
as we were studying them
תוך כדי שחקרנו אותם
across so many different habitats?
נפוץ בסביבות כה שונות?
are different ecotypes.
to the high-light intensities
to the low light in the deep ocean.
שבמעמקי האוקיינוס.
in the bottom of the sunlit zone
בקרקעית השכבה המוארת
photosynthesizers of any known cell.
מכל תא ידוע אחר.
that there are some strains
at the cooler temperatures
and kept finding more and more diversity,
ומצאנו מגוון הולך וגדל,
how diverse are these things?
possible to sequence their genomes
לרצף את הגנום שלהם
and look at their genetic makeup.
ולהתבונן במבנה הגנטי שלהם.
the genomes of cultures that we have,
אותן התרביות שבידינו,
individual cells from the wild
hundreds of Prochlorococcus.
של מאות תאי פרוכלורוקוקוס,
has roughly 2,000 genes --
of the human genome --
a thousand of those in common
for each individual strain
that the cell might have thrived in,
שתא זה כנראה שגשג בה,
or high or low temperature,
או טמפרטורה גבוהה או נמוכה
nutrients that limit them
שמגבילים אותם
that they come from.
it comes with these built-in apps.
הוא מגיע עם אפליקציות מובנות אלה.
if you're an iPhone person.
אם אתה טיפוס של אייפון.
ואין להן סימון X.
and they don't have x's.
אתם לא יכולים להפטר מהן.
you can't get rid of them.
of Prochlorococcus.
of apps to draw upon
for your particular lifestyle and habitat.
לסגנון החיים והסביבה המיוחדת שלכם.
you'll have a lot of travel apps,
יהיו לכם הרבה אפליקציות של נסיעות,
you might have a lot of financial apps,
עשויות להיות לכם הרבה אפליקציות פיננסיות,
what you want to hear.
את מה שאתם רוצים לשמוע.
couple days in Vancouver
you just need an umbrella.
אתם צריכים רק מטריה.
something about how you live your life,
משהו לגבי אילו חיים אתם מנהלים,
of a Prochlorococcus cell
in its environment.
through its day or its week,
כיצד עבר יומו או השבוע שלו,
sequenced hundreds of these cells,
את הגנום של מאות מהתאים האלה,
federation, as we call it.
כפי שאנו קוראים לה.
of the human genome.
regions of the oceans
אלה של האוקיינוסים
than is healthy --
יותר מהמינון הבריא --
a masterpiece they are,
of years of evolution.
מיליוני שנים של אבולוציה.
all of our human ingenuity
שכל יכולת ההמצאה האנושית
פחמן דו-חמצני
in the form of organic carbon,
בצורת פחמן אורגני,
in those carbon bonds.
exactly how they do this,
our dependency on fossil fuels,
בדלקי מאובנים,
that we're burning
אותם אנו שורפים,
for the earth to bury those,
לקבור אותם,
of Prochlorococcus,
של הפרוכלורוקוקוס,
in the blink of an eye
in the atmosphere.
what is that going to do
מה זה הולך לעשות
that my beloved microbes are doomed,
שהחיידקים האהובים שלי אבודים,
will expand as the ocean warms
תיגדלנה ככל שהאוקיינוסים יתחממו
for Prochlorococcus of course --
הפרוכלורוקוקוס כמובן --
that we've undertaken,
larger phytoplankton,
מיני הפיטופלנקטון הגדולים יותר,
to be reduced in numbers,
the zooplankton that feed the fish
את הזואופלנקטון, שמזינים את הדגים
my muse for the past 35 years,
במשך 35 השנים האחרונות,
of other microbes out there
so they can tell their stories, too.
כדי לספר גם את סיפורם.
ABOUT THE SPEAKER
Penny Chisholm - Microbial oceanographer, authorPenny Chisholm studies an extremely tiny microorganism that plays an enormous role in ocean ecosystems. Discovered only three decades ago, it has defined her career and inspired her to think differently about life on Earth.
Why you should listen
Penny Chisholm (whose scientific works are published under the name Sallie Chisholm) has been studying microscopic plants called phytoplankton since she was an undergraduate. After she joined the MIT faculty, in the 1980s she was lucky enough to be involved in the discovery of the smallest and most abundant phytoplankter on the planet: Prochlorococcus. Less that 1/100th the width of a human hair, this tiny photosynthetic microbe thrives in the sunlit surface waters across large swaths of the global ocean, where it uses the sun's energy to release oxygen, consume carbon dioxide and grow. There are an estimated three billion billion billion of these tiny cells in the global ocean where they provide sustenance for other microorganisms and fuel ocean food webs. "Prochlorococcus has been my muse for more than 30 years," Chisholm says. "It has taught me an enormous amount about the role of photosynthesis in shaping our planet, and about the power of diversity. Most important, it has taught me to be humbled by the mind-blowing complexity of the natural world."
Chisholm is one of ten Institute Professors at MIT and has received many honors for her research on Prochlorococcus, including the 2011 National Medal of Science awarded by President Obama at the White House. She has also co-authored a series of children's books about the role of photosynthesis in shaping our world.
Penny Chisholm | Speaker | TED.com